6061-T6 Date de duritate a aluminiului și selectare temperatură

Elemente fundamentale ale aliajului și temperării

6061 este un aliaj de Al-Mg{-Si cu magneziu și siliciu ca adaosuri principale, care împreună formează faza Mg2Si responsabilă de întărirea prin precipitare. Este unul dintre puținele aliaje de aluminiu care combină rezistența moderată până la ridicată cu rezistența la coroziune, sudarea și prelucrabilitatea cu adevărat bune, motiv pentru care apare în lucrările structurale, auto, maritime și de inginerie generală. Denumirile de temperatură, inclusiv T6 și T651, urmează ANSI H35.1/H35.1(M).

Intervalul de compoziție conform ASTM B209/B209M este siliciu 0,40-0,80%, magneziu 0,80-1,20%, cupru 0,15-0,40%, crom 0,04-0,35%, fier 0,70% maxim, mangan 0,15% maxim, zinc 0,15% maxim, maxim 0,5% titan.

Date de duritate și rezistență

Duritatea este cel mai rapid indiciu că tratamentul de îmbătrânire a fost efectuat corect și se corelează bine cu rezistența la tracțiune pentru acest aliaj. Valorile tipice pentru temperatură T6 sunt o duritate Brinell de aproximativ 95 măsurată cu o sarcină de 500 kgf și o bilă de 10 mm și o duritate Vickers în regiunea de 107. O citire Rockwell B aproape de 60 este o alternativă convenabilă în atelier.

Valorile depind de gabarit: secțiunile groase se sting mai lent și pot prezenta proprietăți puțin mai mici decât foile subțiri, motiv pentru care este necesară testarea la tracțiune pe lot, mai degrabă decât testarea de duritate singură.

Cum diferă condițiile T6 și T651

Traseul T6 are trei etape. Aliajul este tratat termic cu soluție la aproximativ 530-550 de grade pentru a dizolva elementele de întărire, stins, de obicei în apă, pentru a le menține în soluție suprasaturată, și apoi îmbătrânit artificial la aproximativ 175 de grade timp de câteva ore, astfel încât să se formeze precipitate fine de Mg2Si și să crească rezistența.

Călirea lasă stres rezidual în secțiune. T651 păstrează același program de tratare a soluției, stingere și îmbătrânire, dar introduce o întindere controlată de aproximativ 1 până la 3% înainte de îmbătrânire, ceea ce reduce stresul intern și îmbunătățește foarte mult stabilitatea dimensională în timpul prelucrării. Duritatea și rezistența sunt echivalente între T6 și T651; diferența este comportamentul de distorsiune, nu proprietăți.

T6: alegere standard pentru tablă, piese formate, ansambluri sudate și lucrări structurale generale.

T651: preferat pentru plăci groase care vor fi prelucrate intens, scule de precizie și piese cu toleranțe strânse de planeitate.

Sudarea reduce rezistența în zona-afectată de căldură în ambele temperatură, iar îmbătrânirea artificială post-sudare poate recupera o parte din ea.

Aplicații

Inginerie structurală: cadre, console, plăci de bază, suporturi și ansambluri cu șuruburi.

Componente prelucrate: corpuri de supape, colectoare, dispozitive de fixare, matrițe și plăci de scule.

Transport: suporturi auto, structuri de remorcă, componente interioare șine, distanțiere roți.

Marină și offshore: accesorii pentru bărci, feronerie pentru punte, catarge și părți structurale neimersate.

Elemente anodizate și decorative: ornamente arhitecturale, carcase, radiatoare și echipamente de consum.

Acolo unde aspectul după anodizare contează, 6061 are o peliculă anodică curată și este frecvent specificat pentru piesele care vor fi atât prelucrate, cât și finisate.

Verificare, procesare și control al calității

Testarea durității este mai degrabă un instrument de screening util decât un substitut pentru testarea la tracțiune. Un instrument portabil de duritate citește o zonă mică, astfel încât mai multe citiri de-a lungul plăcii și departe de margini sau zone de sudură oferă o imagine corectă. Dacă citirile scad cu mult sub banda așteptată, cauzele probabile sunt un tratament de îmbătrânire în afara ferestrei sale, o secțiune care s-a stins prea lent sau o regiune afectată de căldură-de sudare sau tăiere termică.

Practica de prelucrare ar trebui să permită modulul moderat al materialului: trecerile ușoare, sculele ascuțite și unghiurile pozitive de greblare reduc vibrațiile. Îndoirea cu rază strânsă-nu este recomandată în T6, unde raza interioară minimă este semnificativ mai mare decât pentru T4; recoacerea la T4 prin tratarea cu soluție și îmbătrânirea naturală restabilește formabilitatea acolo unde sunt necesare forme complexe.

Compoziție chimică verificată pe căldură față de ASTM B209/B209M.

Testate la tracțiune și rezistență la efort pe lot de producție.

Studii de duritate disponibile la cerere pentru verificarea tratamentului termic.

Planeitatea, toleranța la grosime și starea suprafeței verificate înainte de expediere.

Certificat de testare la frecare conform EN 10204 3.1 cu numărul de căldură, temperatură și rezultate.

Întrebări frecvente

Î: Care este duritatea lui 6061-T6?

R: De obicei, aproximativ 95 HB folosind o sarcină de 500 kgf cu o bilă de 10 mm, echivalent cu aproximativ 107 HV sau o valoare Rockwell B aproape de 60.

Î: T6 și T651 au aceeași duritate și rezistență?

A: Da. Ambele folosesc aceeași soluție de tratament, stingere și îmbătrânire. T651 adaugă o întindere de 1-3% care scade stresul rezidual și îmbunătățește stabilitatea dimensională.

Î: De ce placa mea 6061-T6 prelucrată se deformează după tăiere?

R: Tensiunea reziduală de la călire este eliberată pe măsură ce materialul este îndepărtat. Placa T651, care este atenuată prin întindere, este răspunsul normal pentru prelucrarea grea.

Î: Testarea durității poate înlocui testarea la tracțiune?

R: Nu. Duritatea este o verificare utilă, dar acceptarea ASTM B209/B209M se bazează pe rezultatele tensiunii de tracțiune și de rezistență din testele mecanice per-lot.

Î: 6061-T6 poate fi îndoit sau format?

A: Doar cu raze generoase. Pentru curbele strânse, piesa este realizată în mod normal în starea T4 și apoi îmbătrânită la T6 după formare.

Î: Ce se întâmplă cu duritatea unei îmbinări sudate?

R: Zona afectată-de căldură își pierde rezistența și duritatea, deoarece precipitațiile de îmbătrânire se îngroșează; recuperarea forței necesită un tratament complet cu soluție și un ciclu de vârstă.